Analiza wybranych parametrów opisujących zużycie wody w

19
Analiza wybranych parametrów opisujących
zużycie wody w zabudowie wielorodzinnej
z punktu widzenia rozbieżności między
wskazaniami wodomierzy głównych a sumą
wskazań wodomierzy mieszkaniowych
Stanisław Biedugnis, Paweł Podwójci, Grzegorz Serejko
Politechnika Warszawska
1. Wstęp
Wzrastająca cena wody oraz jej powszechne opomiarowanie to, wydaje
się, dwie główne przyczyny systematycznego spadku zużycia wody w Polsce od
początku lat 90-tych. Ograniczając swoje rozważania do zabudowy wielorodzinnej, można powiedzieć, że suma wskazań wodomierzy mieszkaniowych
powinna być równa (przynajmniej teoretycznie i w uproszczeniu) wskazaniu
wodomierzy głównych. Praktyka jest jednak inna. Rozbieżności te są bardzo
duże, rzędu nawet 20÷30%, ale co ważniejsze przestają być akceptowane przez
zarządców nieruchomości oraz lokatorów, którzy w konsekwencji płacą za te
różnice w postaci najczęściej dodatkowych opłat eksploatacyjnych.
Wielu badaczy w Polsce [1÷3], szczególnie od ostatnich kilku lat, zajmuje się tą problematyką, próbując znaleźć przyczyny tych rozbieżności. Autorzy artykułu postawili sobie za cel analizę zużycia wody w budownictwie wielorodzinnym, w oparciu o dane z Mazowieckiej Spółdzielni Mieszkaniowej
w Płocku, ze szczególnym zwróceniem uwagi na rozbieżność pomiędzy wskazaniami wodomierzy głównych a sumą wskazań wodomierzy mieszkaniowych.
Tym samym podjęto próbę znalezienia odpowiedzi na pytanie: „Czy w posiadanych danych, pochodzących ze 131 bloków, zamieszkałych przez prawie 15
tysięcy osób, da się znaleźć powiązania pomiędzy charakterystycznymi parametrami opisującymi zużycie wody a wspomnianą rozbieżnością?”. Znalezienie
takich powiązań wraz z informacją o jednostkowym zużyciu wody w poszcze-
gólnych lokalach może pozwolić potencjalnie (w opinii autorów) na identyfikację pewnych nieprawidłowości w opomiarowaniu zużycia wody, które to zaś
może się przekładać na rozważane rozbieżności między wskazaniami wodomierzy głównych a sumą wskazań wodomierzy mieszkaniowych.
2. Badania własne
2.1. Charakterystyka danych źródłowych, metodyka badań
Dane źródłowe do analiz pochodziły z Mazowieckiej Spółdzielni
Mieszkaniowej w Płocku. Obejmowały okres od miesiąca stycznia 2003 r. do
grudnia 2006 r. Dane eksploatacyjne obejmowały:
 odczyty wskazań wodomierzy mieszkaniowych dla wody zimnej i ciepłej,
 odczyty wskazań wodomierzy głównych,
 liczba osób zameldowanych w lokalu,
 parametry opisujące wodomierz i sposób jego montażu,
 powierzchnia lokalu.
Analizą objęto 131 budynków wielorodzinnych, w skład których wchodziły bloki zarówno cztero-, pięcio- i dwunastokondygnacyjne. Wszystkie
mieszkania, administrowane przez MSM, spełniają założenia III klasy komfortu
sanitarnego [1]. W każdym z lokali zamontowane są dwa wodomierze (odpowiednio: wody zimnej i ciepłej) lub cztery jeśli instalacja wodociągowa
w mieszkaniu zasilana jest z czterech pionów. Łącznie dane obejmują 4927
lokali, w których zameldowanych jest około 13379 osób. Odczyty wodomierzy
mieszkaniowych, jak i głównych dokonywane były jeden raz w miesiącu (w
sporadycznych przypadkach raz na dwa miesiące z uwagi na nieobecność
mieszkańców). Liczba osób zameldowanych w lokalu pochodziła z ksiąg meldunkowych. Inwentaryzacja „stanu” wodomierzy obejmowała spis zainstalowanych w mieszkaniu wodomierzy wraz z podaniem charakterystycznych parametrów opisujących wodomierz (producent, przepływ nominalny, sposób montażu
oraz długość prostego odcinka przewodu przed i za wodomierzem) i obejmowała około 500 lokali (można je traktować jako próbkę reprezentatywną).
2.2. Wyniki badań i dyskusja
Chcąc odpowiedzieć sobie na pytanie: „Jakie są przyczyny rozbieżności
pomiędzy wskazaniami wodomierzy głównych a sumą wskazań wodomierzy
mieszkaniowych?” należy określić podstawowe parametry opisujące zużycie
wody oraz dane charakteryzujące badany obiekt (w tym przypadku lokale MSM
w Płocku).
Podstawowe parametry opisujące zużycie wody
Na rysunku 1 przedstawiono jednostkowe zużycie wody w poszczególnych lokalach, zaś w tabeli 1 zestawiono syntetyczne wyniki obejmujące strukturę zamieszkania oraz statystyki opisowe jednostkowego zużycia wody oraz
współczynnika c/z (stosunek wody ciepłej do ogółem zużywanej).
Rys. 1. Jednostkowe zużycie wody w poszczególnych lokalach
Fig. 1. Unit water consumption in examined flats
Analizując wyniki zawarte w tabeli 1 oraz uwzględniając wcześniejsze
badania autorów [5, 8÷10], w zakresie analizy zużycia wody w budownictwie
wielorodzinnym, można z całą stanowczością powiedzieć, iż jednostkowe zużycie wody uzależnione jest od liczby osób korzystających z wody w lokalu. Stąd
określając, podając czy szacując wartość faktyczną tego zużycia należy
uwzględniać strukturę zamieszkania. Analizując dodatkowo statystykę opisową
(tabela 1) oraz histogram rozkładu (nie zamieszczony w artykule) można powiedzieć, że wartość średnia (91 dm3/Md) nie opisuje tak dobrze jednostkowego zużycia wody, jak wartość mediany wynosząca odpowiednio 80 dm3/Md.
Należy tu także zwrócić uwagę na fakt, iż wartości te są dużo niższe niż dane
literaturowe obowiązujące np. przy projektowaniu [7].
Tabela 1. Struktura zamieszkania oraz statystyki opisowe jednostkowego zużycia wody
i współczynnika c/z
Table 1. The inhabitation structure and descriptive statistics of unit water consumption
and H/C ratio
Lokalizacja
Płock
1 osoba
17,9%
2 osoby
20,4%
Struktura zamieszkania*
3 osoby
4 osoby
25,9%
22,8%
5 osób
7,0%
6 osób
1,6%
Jednostkowe zużycie wody oraz współczynnik c/z w zależności od liczby osób zameldowanych
jed. zużycie
126,1
98,1
86,0
77,6
67,2
53,7
[dm3/M·d]
wsp. c/z
0,366
0,372
0,374
0,388
0,378
0,384
Statystyki opisowe zużycia wody [dm3/M·d]
Lokale
jed. zużycie
[dm3/M·d]
wsp. c/z
4737
**
4927
Średnia
Mediana
Minimum
Maksimum
Odch.Std.
91,3
80,1
0,82
806,7
53,5
2,04
0,115
Statystyki opisowe współczynnika C/Z
0,374
0,376
0,0
„*” - w analizie pominięto lokale użytkowe oraz te, w których liczba osób zameldowanych była większa od 6.
„**” – ważne lokale.
Na rysunku 2 oraz w tabeli 1 zostały przedstawione wartości współczynnika c/z, czyli stosunku ilości wody ciepłej zużywanej przez statystycznego
mieszkańca w badanych lokalach do ogółu zużywanej wody. Wartość średnia
c/z wynosi 0,374 i można powiedzieć, że jest praktycznie niezależna od liczby
osób zamieszkałych w lokalu, a jej wartość zbliżona jest to wartości podawanych w innych opracowaniach [3]. W tym przypadku wartość mediany 0,376
zbliżona jest do wartości średniej, a rozkład ma charakter rozkładu normalnego
(rysunek 3). Odstający słupek w pobliżu zera „c/z” (około 90 obserwacji) to
miejsca poboru wody w blokach nie opomiarowane, gdzie pobierana jest tylko
woda zimna np. zsypy czy punkty czerpalne do podlewania ogródków przy
blokach.
W celu identyfikacji potencjalnych powiązań pomiędzy poszczególnymi parametrami opisującymi zużycie wody na rysunku 4 i 5 przedstawiono
odpowiednio sumaryczną ilość zużywanej wody oraz wartość współczynnika
c/z w funkcji liczby osób zamieszkałych w bloku.
Jak należało przypuszczać sumaryczne zużycie wody w bloku jest ściśle
związane z ilością osób w nich zamieszkałych (rysunek 4), natomiast współczynnik c/z nie wykazuje takiej zależności (rysunek 5).
Rys. 2. Wartość współczynnika c/z w poszczególnych lokalach
Fig. 2. Value of H/C ratio in individual flats
Rys. 3. Histogram rozkładu wartości współczynnika c/z
Fig. 3. Histogram of H/C ratio
Rys. 4. Zależność sumarycznego zużycia wody od liczby osób zamieszkałych w bloku
Fig. 4. Relation of total water consumption on inhabitants number in apartment block
Rys. 5. Zależność współczynnika c/z od liczby osób zamieszkałych w bloku
Fig. 5. Relation of the H/C ratio on inhabitants number in apartment block
Rozbieżność między wskazaniami wodomierzy
Wielu badaczy uważa [1, 3, 8, 9], iż z punktu widzenia poszukiwania
przyczyn rozbieżności między wskazaniami wodomierzy głównych a sumą
wskazań wodomierzy mieszkaniowych stale powinno być monitorowane jednostkowe zużycie wody w lokalach oraz wartość współczynnika c/z. Analiza
tych dwóch parametrów i ewentualne ich zmiany mogą pozwolić na wykrycie
pewnych nieprawidłowości w pracy wodomierzy czy samej instalacji. Na rysunku 6 przedstawiono sumaryczne zużycie wody wskazane przez wodomierze
główne oraz wielkość zużycia zmierzonego przez wodomierze mieszkaniowe
w latach 2003÷2006.
Rys. 6. Sumaryczne zużycie wody w badanych lokalach w latach 2003÷2006
Fig. 6. Total water consumption in examined flats in 2003÷2006 years
Na podstawie tego rysunku 6 można stwierdzić, iż suma wskazań ilości
zużytej wody wskazanej przez wodomierze mieszkaniowe jest o około 15%
mniejsza w stosunku do wartości pochodzącej z odczytu wodomierzy głównych. Od 2003 roku można jednocześnie zanotować spadek tych rozbieżności.
Na tym etapie badań autorzy nie znajdują w posiadanych danych powodu tych
zmian. Jedynym czynnikiem, który się nasuwa na myśl, to coraz częstsze kontrole „stanu” wodomierzy przez inkasentów. Może świadomość, że takie kon-
trole są dokonywane przy każdym odczycie zmniejsza ochotę na podjęcie ryzyka związanego z ewentualną ingerencją w pomiar. Ktoś to obserwuje – mogę
być złapany.
W związku z tym, iż od kilku lat mówi się o coraz częstszym używaniu
przez lokatorów magnesów neodymowych, w celu zakłócenia wskazań wodomierza, MSM w Płocku na przestrzeni marca i maja 2005 r. na wszystkich licznikach zainstalowała wskaźniki pola magnetycznego (przyklejane paski). Na
rysunku 7 i 8 przedstawione zostały odpowiednio zmiany zużycia wody oraz
współczynnika c/z po zamontowaniu pasków. W celu uśrednienia zużycia wody
zostały porównane w stosunku do siebie okresy czerwiec-grudzień odpowiednio
2005 i 2006 r.
Analizując wykresy przedstawione na rysunku 7 i 8 nie można jednoznacznie powiedzieć, że montażowi pasków towarzyszy jednoznaczny wzrost
zużycia wody bądź zmiana współczynnika c/z w badanych lokalach. Analizując
dodatkowo histogramy rozkładu powyższych parametrów (nie zamieszczone
w artykule) można stwierdzić, iż praktycznie nic się nie zmieniło po założeniu
pasków, patrząc z punktu widzenia tych prawie 5 tysięcy lokali. Jeśli zatem ma
miejsce używanie magnesów neodymowych, w celu zaburzenia wskazań ilości
mierzonej wody, to proceder ten ma charakter marginalny. Należy tu jednak
podkreślić, iż jest pewna grupa lokali, w których, po zamontowaniu pasków,
nastąpił wyraźny wzrost ilości zużywanej wody oraz uległ zmianie współczynnik c/z. Chcąc dokonać dalszych analiz zostały wyselekcjonowane lokale dla
których, po zamontowaniu pasków, odpowiednio:
a) procentowa zmiana zużycia wody była większa niż 10% (rysunek 9),
b) współczynnik c/z wzrósł więcej niż 40% (rysunek 10).
Analizując otrzymane zależności przedstawione na rysunku 9 i 10 nie
można powiedzieć, iż odpowiednie zależności są ze sobą skorelowane (są istotnie zależne). Tym samym, po raz kolejny, nasuwa się wniosek, że stosowanie
magnesów ma w ramach badanych lokali, można powiedzieć Spółdzielni, marginalne znaczenie. Dla wyselekcjonowanych lokali, w wyżej opisany sposób
(rysunek 10) określono dodatkowo wartości jednostkowego zużycia wody.
Otrzymane wyniki, z uwzględnieniem liczby osób zameldowanych w lokalu,
przedstawiono na rysunku 11. Można stwierdzić, że w lokalach tych jednostkowe zużycie wody jest dużo niższe niż w odpowiednio podobnych. Może być to
„cecha indywidualna lokalu” (przyzwyczajenia, kultura higieniczna i sanitarna)
bądź może rzeczywiście pomiar zużywanej wody nie jest prawidłowy (uszkodzony wodomierz, ingerencja w instalację).
Rys. 7. Procentowa zmiana zużycia wody po założeniu pasków
Fig. 7. Percentage change of unit water consumption after putting stripes on
Rys. 8. Procentowa zmiana współczynnika c/z po założeniu pasków
Fig. 8. Percentage change of H/C ratio after putting stripes on
Rys. 9. Procentowe zmiany c/z oraz zużycia wody w lokalach, w który zanotowano
zmianę zużycia wody większą niż 10% po zamontowaniu pasków
Fig. 9. Percentage changes of H/C ratio and water consumption in flats, where water
consumption change was bigger than 10% after putting stripes on
Rys. 10. Zmiany zużycia wody w lokalach, w których wartość c/z po zamontowaniu
pasków wzrosła powyżej 40%
Fig. 10. Changes of unit water consumption in flats, in which H/C ratio after installing
stripes grew over the 40%
Rys. 11. Jednostkowe zużycie wody w zależności od liczby osób zameldowanych
w mieszkaniu dla lokali, w których zmiana c/z była większa od 40%
Fig. 11. Unit water consumption in dependence on number of inhabitants reported in
examined flats, where change of H/C ratio was over 40%
Inwentaryzacja stanu wodomierzy
W wyniku przeprowadzonej inwentaryzacji stanu wodomierzy, szczegółowo opisanej w [9, 10], ustalono iż:
 100% wodomierzy to urządzenia o przepływie nominalnym q n=1,5 m3/h.
Biorąc pod uwagę rzeczywiste wartości zużywanej wody oraz faktyczne
przepływy wydaje się, że wodomierze są przewymiarowane, co może powodować, że część zużywanej wody nie jest mierzona, szczególnie przy
niższych wartościach przepływu (w obszarze qmin),
 Ponad 75% wszystkich wodomierzy jest zamontowana w pionie, co z kolei
ma wpływ na dokładność pomiaru, ponieważ w około 90% produkowanych
obecnie liczników wody ten sposób montażu zapewnia tylko klasę mierniczą A,
 W ponad 75% przypadków długość „prostki” przed wodomierzem jest mniejsza od wartości wymaganej. Zgodnie zaś z wymogami producentów długość
odcinka prostego przed wodomierzem powinna być nie mniejsza niż 5DN,
podobny warunek tylko tyle, że 3DN dotyczy odcinka za licznikiem.
3. Podsumowanie i wnioski końcowe
Dokonana analiza wybranych parametrów opisujących zużycie wody
w zabudowie wielorodzinnej z punktu widzenia rozbieżności pomiędzy wskazaniami wodomierzy głównych a sumą wskazań wodomierzy mieszkaniowych
pozwala na sformułowanie następujących wniosków:
1. Jednostkowy wskaźnik zużycia wody jest uzależniony od liczby osób korzystających z wody w lokalu i jest niższy niż dane literaturowe obowiązujące np. przy projektowaniu [7]. W przypadku badanych lokali wskaźnik
ten osiągnął wartość 91 dm3/Md.
2. Określając wartość faktyczną zużycia wody należy uwzględniać strukturę
zamieszkania.
3. Rzeczywiste, jednostkowe zużycie wody, według autorów, lepiej odzwierciedla wartość mediany, która wynosi 80 dm3/Md.
4. Stosunek wody ciepłej do ogólnie zużywanej, nazywany współczynnikiem
c/z, wynosi dla badanych lokali 0,374 i jest zbliżony do wartości literaturowych [3]. Współczynnik ten nie jest skorelowany ani z liczbą osób zameldowanych w lokalu ani z ilością osób zamieszkałych w bloku.
5. Od 2003 roku można zanotować systematyczny spadek rozbieżności pomiędzy wskazaniami wodomierzy głównych a sumą wskazań wodomierzy
mieszkaniowych. Nie mniej jednak różnica ta jest na poziomie 15%.
6. Analiza powiązań pomiędzy charakterystycznymi parametrami opisującymi
zużycie wody (jednostkowe zużycie, współczynnik c/z, zmiany tych parametrów przed i po zamontowaniu pasków „antymagnetycznych”
z uwzględnieniem informacji dotyczących liczby osób zameldowanych
w lokalu) pozwalają na stwierdzenie, iż ewentualna liczba lokali, w których
występuje ingerencja w pomiar wody, poprzez użycie silnych magnesów,
jest najprawdopodobniej niewielka, a wręcz znikoma. Nie mniej jednak zastosowanie metod statystycznych, z uwzględnieniem zachodzących powiązań pomiędzy poszczególnymi parametrami, pozwala na identyfikację tych
lokali, w których z punktu widzenia statystycznego ilość zużywanej wody
oraz „jakość” (tu rozumiana jako współczynnik c/z) są poniżej normy.
7. Dokonana inwentaryzacja wodomierzy oraz sposobu ich montażu, w oparciu o wiedzę literaturową [1÷3], pozwala na stwierdzenie, iż w głównej
mierze o przyczynach omawianych rozbieżności decyduje niewłaściwy sposób montażu liczników oraz ich własności metrologiczne.
8. Konieczne są dalsze badania w tym zakresie z uwzględnieniem chwilowych
rozbiorów wody oraz informacji o wpływie ciśnienia na wartość jednostkowego zużycia wody.
Literatura
Tuz P., Gwoździej-Mazur J.: Nieprawidłowości działania wodomierzy mieszkaniowych i domowych – identyfikacja i likwidacja przyczyn. Instal 7-8. 2004.
2. Koral W.: Badania porównawcze wodomierzy różnych średnic instalowanych
szeregowo w budynku wielorodzinnym. Instal 5-6. 2004.
3. Tuz P., Królikowski A.: Wskazania wodomierzy domowych i mieszkaniowych –
przyczyny rozbieżności I metody ich bilansowania. GWiTS 2. 2005.
4. Sosnowski T. i inni: Instalacje wodociągowe i kanalizacyjne. Instalator Polski.
Warszawa 2002.
5. Serejko G.: Analiza zużycia oraz strat wody w zabudowie wielorodzinnej na przykładzie Mazowieckiej Spółdzielni Mieszkaniowej w Płocku. Praca dyplomowa wykonana pod kierunkiem P. Podwójciego. Politechnika Warszawska WBMiP. Płock
2005.
6. Kłoss-Trębaczkiewicz, Osuch-Pajdzińska E.: „Czy zużycie wody w gospodarstwach domowych nadal będzie spadać?”. I Konferencja Naukowo-Techniczna Instalacje wodociągowe i kanalizacyjne. Projektowanie – wykonanie – eksploatacja.
Dębę 2004.
7. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 2002 roku w sprawie określenia przeciętnych norm zużycia wody (Dz. U. 2002 Nr 8. Poz. 70).
8. Biedugnis S., Podwójci P., Serejko G., Smolarkiewicz M.: Analiza zużycia wody
w zabudowie wielorodzinnej na przykładzie wybranych spółdzielni Mazowsza. Zeszyty Naukowe Wydz. Inżynierii Środowiska Politechniki Koszalińskiej, Seria Inżynieria Środowiska nr 23. Koszalin 2007.
9. Biedugnis S., Podwójci P., Serejko G., Smolarkiewicz M.: The Analysis of Water
Consumption and the Discrepancy Between the Indications of Main Water Maters
and the Total of Residential Water Maters on the Example of Chosen Housing Associations from the Mazowsze Region. Polish Journal of Environmental Studies,
Vol. 16, No. 2A, Part II. Olsztyn 2007.
10. Chojnacka P.: Analiza zużycia i strat wody w budownictwie wielorodzinnym na
przykładzie Mazowieckiej Spółdzielni Mieszkaniowej w Płocku w latach 2003-2007.
Praca dyplomowa wykonana pod kierunkiem P. Podwójciego. Politechnika Warszawska WBMiP. Płock 2007.
1.